工艺设计工具包 Cadence PDK Automation System (PAS) Release v03.05.003

kofei99 · 发表于 2015-1-26 21:48:53

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工艺设计工具包 Cadence PDK Automation System (PAS) Release v03.05.003 Linux 1CD

Cadence PDK Automation System (PAS) Release v03.05.003 Windows 1CD
工艺设计工具包PDK是为模拟/混合信号IC电路设计而提供的完整工艺文件集合，是连接IC设计和IC工艺制造的数据平台。基

于Cadence全定制IC设计流程的PDK提供了完整的解决方案，能够实现IC工艺数据/模型与IC设计环境/工具的无缝集成，缩短

设计周期，并提高设计产能和效率。
PDK是面向特定工艺的的设计包，支持的IC工艺包括CMOS、双极、BiCMOS、SOI和GaAs。
PDK应用于混合信号设计，其包含的内容是和全定制流程紧密结合在一起的。图1很好地说明了PDK和设计流程及设计工具之间

的关系。如图1所示，除PDK的参考手册(Documentation)外，PDK的内容还包括：
器件模型(Device Model)：由Foundry提供的仿真模型文件；
Symbols & View：用于原理图设计的符号，参数化的设计单元都通过了SPICE 仿真的验证；
CDF(Component Description Format，组件描述格式) & Callback：器件的属性描述文件，定义了器件类型、器件名称、器

件参数及参数调用关系函数集Callback、器件模型、器件的各种视图格式等；
Pcell(Parameterized Cell，参数化单元)：它由Cadence的SKILL语言编写，其对应的版图通过了DRC和LVS验证，方便设计人

员进行Schematic Driven layout(原理图驱动的版图)设计流程；
技术文件(Technology File)：用于版图设计和验证的工艺文件，包含GDSII的设计数据层和工艺层的映射关系定义、设计数

据层的属性定义、在线设计规则、电气规则、显示色彩定义和图形格式定义等；
PV Rule(物理验证规则)文件：包含版图验证文件DRC/LVS/RC提取，支持Cadence的Diva、Dracula、Assura等。

PDK的开发
由晶圆厂提供的工艺信息，包括了设计规则文件、电学规则文件、版图层次定义文件、SPICE仿真模型、器件版图和器件定制

参数。如图2所示，晶圆厂提供的工艺信息是开发PDK唯一的输入条件，利用它们在PAS(PDK Automation System)中开发GTE
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(Graphical Technology Editor，图形化技术编辑器)的数据集，即可生成PDK的各种工具包。
技术文件
在PAS GTE中，技术文件中的层次定义方法是和virtuoso版图编辑器一致的。在技术文件和显示文件都已经存在的情况下，就

可以把这些文件直接输入到PAS GTE中。
PV Rule文件
PAS GTE 可以让用户用图形化的方式定制与DRC/LVS/RCX文件有关的工艺技术信息。然后通过PAS GTE生成器生成PV文件，用

户可以根据需要生成各种PV工具支持的文件格式。这些文件不仅能够支持Cadence 的Assura、Dracula和Diva，而且还能支持

Mentor Calibre和Synopsys Hercules。它在PV文件的维护方面保证了数据的一致性，因此，用户不必为了维护不同的PV文件

而付出大量的努力。特别地，晶圆厂需要开发和维护大量的PV文件以支持不同的设计平台，对它们来说，这种方法是非常有

效的。
Pcell和CDF&Callback
Pcell是参数化的单元，这里的参数指的就是CDF参数。它们的组合能够实现用户定制的所有功能，是PDK的核心部分。
PDK的Pcell和CDF&Callback都是由SKILL语言开发的。SKILL编程语言可以定制并扩展用户的设计环境。它提供了一种安全和

高级的编程环境，能自动处理很多传统的系统编程操作，如存储器管理。SKILL语言也能在Cadence的工具环境中被立即执行

。更重要的是，它允许用户访问和控制所有工具环境中的组件，如用户接口管理系统，设计数据库和设计工具的命令库。
Pcell是可编程的单元，可以让用户创建定制器件。其实，PDK的库就是指所有Pcell的合集。用户创建的Pcell可以被称为一

个Master，由图形化版图和参数组成。当编译这个Master之后，它就以SKILL程序的形式存储在数据库中。当调用版图时，参

数会被赋予指定的值，或使用缺省值。
Pcell可以加速插入版图的数据，避免了单元的重复创建；它节省了物理磁盘的空间，相似部分可以被连接到相同的资源；它

避免了因为要维护相同单元的多个版本而发生的错误；它实现了层级的编辑功能，不需要为了改变版图的设计而去改变层级

结构。
CDF能够描述器件的参数及参数属性，让用户创建和描述定制器件。一些CDF还带有强大的Callback的功能，当某些参数改变

时就会执行和它有关的Callback。比如，在用户需要根据电阻的宽、长和方块阻值来计算其阻值的时候，就可以应用

Callback来实现复杂等式的计算功能。
Library Builder
PAS的Library Builder能把开发的GTE数据自动生成一套完整的PDK，也就是说Library Builder会运行上面所有的GTE生成器

来建立PDK库，它包含了Pcell、CDF&Callback、PV文件、技术文件、器件模型文件和Symbol。生成的PDK库可以直接给用户使

用。